JPH1048888A - 現像剤 - Google Patents

現像剤

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JPH1048888A
JPH1048888A JP22442796A JP22442796A JPH1048888A JP H1048888 A JPH1048888 A JP H1048888A JP 22442796 A JP22442796 A JP 22442796A JP 22442796 A JP22442796 A JP 22442796A JP H1048888 A JPH1048888 A JP H1048888A
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JP
Japan
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toner
fine particles
developer
inorganic fine
particle size
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JP22442796A
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English (en)
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Ichiro Izumi
一郎 出水
Yoshikazu Nishihara
良和 西原
Yoshihiro Mikuriya
義博 御厨
Takeshi Ishida
健 石田
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 正帯電されたアモルファスシリコン系感光体
に形成された静電潜像を反転現像する場合に、アモルフ
ァスシリコン系感光体の表面にトナー成分等がフィルミ
ングされるのを抑制し、また現像剤中におけるトナーの
帯電も適切に行なわれ、長期に渡って良好な画像が安定
して得られるようにする。 【解決手段】 正帯電されたアモルファスシリコン系感
光体に形成された静電潜像を反転現像するのに使用する
現像剤において、少なくとも、正帯電性のトナーと、ア
ミノシランカップリング剤及びアミノシリコーンオイル
から選択される少なくとも1種の表面処理剤によって表
面処理された平均粒径が0.1〜3μmの範囲にある第
1無機微粒子と、疎水化処理された個数平均粒径が0.
005〜0.02μmの範囲にある第2無機微粒子とを
含有させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において、感光体に形成された静
電潜像を現像するのに使用する現像剤に係り、特に、正
帯電されたアモルファスシリコン系感光体に形成された
静電潜像を反転現像するのに使用される現像剤に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置においては、感光体の表面に静電潜像を形成
し、この感光体に現像装置から現像剤を供給し、感光体
に形成された静電潜像を現像して感光体上にトナー像を
形成し、このトナー像を記録紙等の転写材上に転写させ
た後、この感光体の表面にクリーニングブレード等を押
し付けて、感光体の表面に残留するトナー等を除去する
ことが行なわれていた。
【0003】ここで、上記の感光体としては、従来より
その感光層を構成する材料に様々なものが使用されてお
り、例えば、有機材料を用いた有機感光体や、セレン系
の材料を用いたセレン系感光体や、アモルファスシリコ
ン系の材料を用いたアモルファスシリコン系感光体が使
用されていた。
【0004】ここで、このような感光体を用いて、上記
のように画像形成を行なうようにした場合、記録紙等の
転写材から発生するタルク,炭酸カルシウム等の填料
や、トナー成分が感光体の表面に付着してフィルミング
が生じることがあった。
【0005】ここで、上記の感光体において、感光層を
構成する材料に有機材料を用いた有機感光体やセレン系
の材料を用いたセレン系感光体の場合、その感光層が比
較的柔らかいため、前記のように転写後において感光体
の表面にクリーニングブレード等を押し付けて、感光体
の表面に残留するトナー等を除去する際に、上記のよう
に填料やトナー成分等が付着した感光体の表面がクリー
ニングブレード等により削り取られ、特に問題が発生す
るということが少なかった。
【0006】しかし、感光層にアモルファスシリコン系
の材料を用いたアモルファスシリコン系感光体の場合、
上記の有機感光体やセレン系感光体に比べてその表面に
おける感光層が硬いため、上記のようにクリーニングブ
レード等によって感光体の表面に残留するトナー等を除
去する際に、感光体の表面がクリーニングブレード等に
よって削り取られるということがなく、感光体の表面に
付着した上記の填料やトナー成分等が残ってフィルミン
グが生じ、これにより形成される画像の画質が次第に劣
化するという問題が存在した。
【0007】このため、従来においても、特開平5−3
23674号公報に示されるように、磁性体微粒子をバ
インダー樹脂に分散させた磁性樹脂キャリアと、磁性粉
体キャリアと、表面に研磨材微粒子が固着された研磨性
磁性トナーとを有する現像剤を用い、この現像剤によっ
て現像を行なうことにより、アモルファスシリコン系感
光体の表面を研磨するようにしたものや、特公平6−2
9982号公報や特公平6−29983号公報に示され
るように、所定のシリコンカーバイドをトナーの表面に
外添したり、現像剤中に添加させたりし、この現像剤に
より現像を行なうことによってアモルファスシリコン系
感光体の表面を研磨し、上記のようなフィルミングを防
止するようにしたものが提案された。
【0008】しかし、これらの公報に示されるものにお
いても、依然として、アモルファスシリコン系感光体の
表面に付着する填料やトナー成分等がフィルミングされ
るのを十分に抑制することはできず、また上記のような
現像剤を使用した場合、トナーの帯電が十分に行なわれ
なくなって、トナーが飛散したり、形成される画像にカ
ブリが発生し、また現像剤の流動性も低下して、現像装
置内において現像剤に片寄りが生じ、形成される画像に
濃度ムラが発生する等の問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明においては、
アモルファスシリコン系感光体に形成された静電潜像を
現像する場合における上記のような様々な問題を解決す
ることを課題とするものである。
【0010】すなわち、この発明においては、正帯電さ
れたアモルファスシリコン系感光体に形成された静電潜
像を反転現像するのに使用する好適な現像剤を開発し、
上記のようにアモルファスシリコン系感光体の表面にタ
ルク,炭酸カルシウム等の填料やトナー成分が付着して
フィルミングされるのを抑制すると共に、この現像剤中
におけるトナーの帯電も適切に行なわれ、従来のように
トナーが飛散したり、形成される画像にカブリ等が発生
したりするということがなく、また現像剤の流動性が低
下して、形成される画像に濃度ムラ等が発生するという
こともなく、長期に渡って良好な画像が安定して得られ
るようにすることを課題とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明における現像剤
においては、上記のような課題を解決するため、正帯電
されたアモルファスシリコン系感光体に形成された静電
潜像を反転現像するのに使用する現像剤において、少な
くとも、正帯電性のトナーと、アミノシランカップリン
グ剤及びアミノシリコーンオイルから選択される少なく
とも1種の表面処理剤によって表面処理された個数平均
粒径が0.1〜3μmの範囲にある第1無機微粒子と、
疎水化処理された平均一次粒径が0.005〜0.02
μmの範囲にある第2無機微粒子とを含有させるように
したのである。
【0012】そして、この発明における現像剤のよう
に、正帯電性のトナーと合わせて、アミノシランカップ
リング剤及びアミノシリコーンオイルから選択される少
なくとも1種の表面処理剤によって表面処理された個数
平均粒径が0.1〜3μmの範囲にある第1無機微粒子
と、疎水化処理された平均一次粒径が0.005〜0.
02μmの範囲にある第2無機微粒子とを含有させる
と、第1無機微粒子によってアモルファスシリコン系感
光体の表面が研磨されるようになり、タルク,炭酸カル
シウム等の填料やトナー成分等がアモルファスシリコン
系感光体の表面にフィルミングされるのが抑制され、ま
た第2無機微粒子によって現像剤の流動性が向上すると
共に、正帯電性のトナーが適切に帯電されるようにな
り、トナーが飛散したり、形成される画像にカブリや濃
度ムラ等が発生するのも抑制されるようになる。
【0013】ここで、上記の正帯電性のトナーとして
は、バインダー樹脂と、着色剤と、必要に応じてオフセ
ット防止剤や荷電制御剤等の添加剤が含有された公知の
正帯電性のトナーを使用することができる。
【0014】そして、このトナーにおいては、その体積
平均粒径が大きすぎると、高精細な画像の再現性が悪く
なる一方、その体積平均粒径が小さすぎると、粉砕法に
よってトナーを製造した場合に、微分の含有量が多くな
って生産性が悪くなるため、体積平均粒径が6〜12μ
mの範囲にあるものを用いることが好ましい。
【0015】また、このトナーにおける体積平均粒径と
個数平均粒径との間に大きな差があると、様々な粒径の
トナーが存在して、アモルファスシリコン系感光体に対
するフィルミングが発生し易くなったり、形成される画
像にカブリが生じやすくなるため、(体積平均粒径)/
(個数平均粒径)の値が1.0〜1.5、好ましくは
1.0〜1.35の範囲になったトナーを用いるように
し、またこのトナー中において、その体積平均粒径の1
/2以下の粒子の含有量が20個数%以下になるように
することが好ましい。
【0016】また、このトナーとしては、下記に示され
る形状係数が130〜160、好ましくは130〜15
0のものを用いるようにする。これは、形状係数が13
0より低くなって球形状に近づいた場合には、前記のよ
うにクリーニングブレードにより感光体の表面に残留す
るトナーを除去する際に、このトナーが上手く除去され
ず、クリーニング不良が発生しやすくなる一方、この形
状係数が160より大きくなって不定形になった場合に
は、トナーの流動性が悪くなると共に、微粉を十分に除
去することができなくなって、フィルミングが発生しや
すくなるためである。
【0017】ここで、上記の形状係数は、粉体の投影面
積の平均値をS、粉体の投影像における最大長の平均値
をLとした場合に、下記の式(1)によって求められる
値であり、粒子の球形度を示し、この形状係数の値が1
00に近いほど球に近づく。 形状係数=(L/S)×(π/4)×100 (1)
【0018】また、上記のトナーに用いるバインダー樹
脂としては、スチレン系共重合体樹脂、ポリエステル系
樹脂、エポキシ系樹脂等を任意に使用することができる
が、この発明の目的をより効果的に達成するためには、
スチレン系共重合体樹脂を用いることが好ましい。
【0019】そして、このスチレン系共重合体樹脂を構
成するスチレン系モノマーとしては、例えば、スチレ
ン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−t
ert−ブチルスチレン、p−クロルスチレン等のスチ
レン系モノマー及びその誘導体を用いることができる。
【0020】また、このスチレン系モノマーに共重合さ
せるモノマー成分としては、アクリル酸及びメタクリル
酸等のモノマーに加えて、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタ
クリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタク
リル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタク
リル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタ
クリル酸3−(メチル)ブチル、メタクリル酸ヘキシ
ル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタ
クリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル及びメタクリ
ル酸ドデシル等のメタクリル酸アルキルエステルや、ア
クリル酸メチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ペンチ
ル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチ
ル、アクリル酸3−(メチル)ブチル、アクリル酸ヘキ
シル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリ
ル酸デシル、アクリル酸ウンデシル及びアクリル酸ドデ
シル等のアクリル酸アルキルエステルや、アクリロニト
リル、マレイン酸、マレイン酸エステル、イタコン酸エ
ステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビ
ニルメチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル及びビニルイ
ソブチルエーテル等のビニル系モノマーを用いることが
でき、好ましくは、メタクリル酸アルキルエステル(ア
ルキル基の炭素数1〜17)、アクリル酸アルキルエス
テル(アルキル基の炭素数1〜17)を用いるようにす
る。
【0021】また、このトナーに用いるバインダー樹脂
の数平均分子量Mnが小さすぎると、トナーの耐熱性が
低下したり、トナーがオフセットしやすくなる一方、数
平均分子量Mnが大きくなりすぎると、トナーの定着強
度が低下するため、数平均分子量Mnが2000〜70
00、好ましくは2500〜6500のものを用いるよ
うにする。また、このバインダー樹脂における数平均分
子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比(Mw/M
n)が小さいと、得られたトナーがオフセットしやすく
なる一方、このMw/Mnの値が大きいと、トナーの定
着強度が低下するため、Mw/Mnの値が30〜90、
好ましくは40〜80の範囲のものを用いるようにす
る。
【0022】さらに、トナーのオフセットを抑制すると
共に、トナーの定着性を向上させるためには、バインダ
ー樹脂として、ゲルパーミエションクロマトグラフィに
よる重量分子量分布のピーク値が、2000〜2000
0の範囲にある低分子量の樹脂と、50000〜100
0000の範囲にある高分子量の樹脂とを用いることが
好ましく、より好ましくは、ピーク値が2500〜10
000の範囲にある低分子量の樹脂と、150000〜
800000の範囲にある高分子量の樹脂とを用いるよ
うにする。
【0023】また、上記のようなトナーを製造するにあ
たっては、バインダー樹脂と着色剤と必要な添加剤とを
混合させ、この混合物を加熱混練させ、この混練物を冷
却させた後、これを粉砕し、分級して製造することがで
きる。
【0024】そして、上記のように混練物を粉砕し、分
級する工程においては、混練物に対して機械的衝撃力を
付与する粉砕機を用いて粉砕するようにし、またこのよ
うに粉砕された粒子に対して、機械的衝撃力を付与する
分級機を用いて分級することが望ましい。このようにし
てトナーを製造することにより、上述した範囲の形状係
数を有するトナーを得ることができる。
【0025】ここで、機械的衝撃力を付与するにあたっ
て、高速で回転するローターを備えた粉砕機及び分級機
を用い、このローターに接触させて粒子に物理的衝撃力
を与えるようにする。
【0026】そして、このような粉砕機や分級機を使用
して粉砕し、分級することにより、遊離ワックス等の超
微粉の発生が防止され、トナーの帯電性が安定し、また
トナーのアモルファスシリコン系感光体に対するフィリ
ミングも抑制されると共に、トナーの流動性が向上す
る。
【0027】ここで、機械的衝撃力を付与する機械式粉
砕機としては、例えば、図1に示すような粉砕機を用い
ることができる。
【0028】この粉砕機においては、同図に示すよう
に、回転可能に設けられた円筒状のローター1の外周面
にその軸方向に沿った多数の溝が設けられている一方、
このローターの外周側に設けられるライナー2の内周面
にも軸方向に沿った多数の溝が設けられている。そし
て、上記のローター1が高速回転することによって、装
置内に激しい渦流と圧力振動が発生し、粉砕される原料
が空気と共に吸気口3から吸い込まれて装置内に供給さ
れる。
【0029】そして、上記のローター1とライナー2に
よる衝撃力及びこれらの隙間に生じる激しい空気の渦流
によって大粒径の粒子が体積粉砕される一方、小粒径化
された粒子は表面粉砕され、その表面に遊離ワツクス等
の超微粉が固着されて、これらが排気口4から空気と共
に排出される。ここで、表面粉砕は、ピール作用により
粒子表面が削られると同時に超微粉を粒子表面に固着さ
せること、すなわち粒子表面での再配列を意味する。
【0030】ここで、上記のライナー2の内周面に形成
される溝2aの形状は特に限定されないが、例えば、図
2(A)に示すような二等辺三角形状にものや、同図
(B),(C)に示すような直角三角形状のものが存在
し、また上記のローター1の外周面に形成される溝1a
の形状も特に限定されないが、図2(A),(B)に示
すように四角形状になったものが存在し、またこの溝1
aに代えて、同図(C)に示すようにブレード1bを設
けるようにしてもよい。また、上記のライナー2とロー
ター1との最近接部分の間隔Hは0.2〜10mm、好
ましくは0.3〜5mmになるようにする。
【0031】また、上記の機械式粉砕機によって粉砕を
行う場合、上記のようにして粉砕を行なった後、粉砕さ
れた粒子の中から粗大粒子を分級し、分級された粗大粒
子をこの機械式粉砕機に戻して再度粉砕を行なうように
しても良い。
【0032】なお、このような機械式粉砕機としては、
クリプトロン(川崎重工業社製)、ターボミル(ターボ
ミル工業社製)、ファインミル(日本ニューマチック工
業社製)等を使用することが出来る。
【0033】また、上記のように機械式粉砕機によって
粉砕された粒子の中から粗大粒子を分級する分級機とし
ては、粗粉分級機(ホソカワミクロン社製;MS−O、
日本ニューマチック社製;DS−X分級機、日鉄鉱業社
製;エルボージェット等)を使用することが出来る。
【0034】そして、このように粗大粒子を分級させた
後の粒子について分級を行なうにあたっては、粒子の軽
重によって分級させる風力分級機よりも、前記のように
機械的衝撃力を付与できる分級機を使用することが好ま
しく、分級ローターを有する回転ローター式分級機を用
いるようにする。
【0035】ここで、このような分級機によって分級を
行なうと、分級ローターによる衝撃力の作用により、粒
子の表面が平滑化或いは球形化され、また遊離ワックス
等の超微粉がトナー表面に強く押しつけられて埋め込ま
れ、遊離した超微粉が減少すると共に、粒子の分散効率
も向上し、トナー製品側への超微粉の混入が防止される
ようになる。
【0036】そして、このような分級ローター式分級機
としては、ターボクラシファイアー(日清エンジニアリ
ング社製)、アキュカット、例えばドナセレック分級機
(日本ドナルドソン社製)等種々のものを用いることが
できるが、特に、ティープレックス超微粉分級機ATP
シリーズ(ホソカワミクロン社製)を用いることが好ま
しい。
【0037】ここで、上記のティープレックス超微粉分
級機の中で、ティープレックスマルチホイール型分級機
は図3に示すように構成されている。
【0038】この分級機は、図3に示すように、粉砕さ
れた粒子を原料投入口11から投入し、ロータリバルブ
12等を介して分級室13内に導くようにする。そし
て、この分級室13内において、流入空気が矢印で示す
ように下から上に流れ、この流れに従って上記のように
投入された粒子を上昇させて分級部14に導き、この分
級部14において分級を行い、微粉を共通微粉排出口1
5から取り出す一方、微粉が除去されたトナー粒子を取
り出し口16から取り出すようになっている。ここで、
上記の分級部14には、図4に示すように、多数のブレ
ード17aを有する円筒状の分級ローター17が水平に
複数個設けられており、各分級ローター17は個別駆動
方式により一台の周波数変換機(図示せず)によってス
ピードコントロールされるようになっている。
【0039】また、上記のトナーと合わせて使用する上
記の第1無機微粒子として、その個数平均粒径が0.1
〜3μmの範囲にあるものを用いるようにしたのは、ア
モルファスシリコン系感光体に対する研磨効果を高める
ためであり、平均粒径が0.1μmより小さいものや、
3μmより大きいものを用いると、アモルファスシリコ
ン系感光体を十分に研磨することができず、アモルファ
スシリコン系感光体の表面にタルク,炭酸カルシウム等
の填料やトナー成分がフィルミングされるのを十分に抑
制することができなくなるためである。
【0040】また、この第1無機微粒子として、その表
面がアミノシランカップリング剤及びアミノシリコーン
オイルから選択される少なくとも1種の表面処理剤によ
って処理されたものを用いるようにしたのは、この第1
無機微粒子の添加によってトナーの帯電性が低下するの
を抑制するためである。
【0041】このようなアミノ系の表面処理剤として
は、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−γ−アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピ
ルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0042】そして、このような第1無機微粒子を構成
する粒子としては、気相法により得られた平均一次粒径
が0.03〜0.05μmの範囲にあるシリカ微粒子が
凝集されて個数平均粒径が0.1〜3μmの範囲になっ
た凝集シリカ微粒子や、湿式法により得られた個数平均
粒径が0.1〜3μmの範囲にあるシリカ微粒子や、個
数平均粒径が0.5〜3μmの範囲にあるジルコン酸金
属微粒子や、個数平均粒径が0.5〜3μmの範囲にあ
る二酸化チタン微粒子や、個数平均粒径が0.1〜3μ
mの範囲にあるフェライト微粒子や、個数平均粒径が
0.1〜3μmの範囲にあるマグネタイト微粒子を用い
ることが好ましい。
【0043】また、これらの粒子で構成された第1無機
微粒子をトナーに添加するにあたって、その添加量が少
ないと、アモルファスシリコン系感光体を十分に研磨す
ることができず、アモルファスシリコン系感光体の表面
にトナー成分等がフィルミングされるのを十分に抑制す
ることができなくなる一方、その添加量が多くなると、
トナーの帯電性が低下するため、トナーに対する添加量
が、上記の凝集シリカ微粒子の場合には0.1〜1重量
%、好ましくは0.2〜0.8重量%になるようにし、
その他の湿式法によるシリカ微粒子、ジルコン酸金属微
粒子、二酸化チタン微粒子、フェライト微粒子、マグネ
タイト微粒子の場合には0.1〜5重量%、好ましくは
0.5〜3重量%になるようにする。
【0044】また、この第1無機微粒子を疎水化剤によ
って表面処理することが好ましく、このように処理する
と、トナーの流動性や耐環境安定性が向上されるように
なる。
【0045】このように無機微粒子を表面処理するため
の疎水化剤としては、シランカップリング剤、チタネー
トカップリング剤、シリコーンオイル、シリコーンワニ
ス等が使用可能である。シランカップリング剤として
は、例えば、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラ
ン、トリメチルクロルシラン、ジメチルジクロルシラ
ン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシ
ラン、ベンジルジメチルクロルシラン、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルト
リメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒド
ロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ヘキ
サデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン等が使用可
能であり、またシリコーンオイルとしては、例えば、ジ
メチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロ
キサン、メチルフェニルポリシロキサン等が使用可能で
ある。
【0046】そして、上記の疎水化剤によって無機微粒
子を表面処理するにあたっては、例えば、疎水化剤を溶
剤で希釈し、無機微粒子に上記希釈液を加えて混合し、
この混合物を加熱・乾燥させ後に解砕する乾式法、無機
微粒子を水系中に分散してスラリー状にした上で疎水化
剤を添加混合し、これを加熱・乾燥した後に解砕する湿
式法等により行なうことができる。
【0047】また、上記の第1無機微粒子の他に、疎水
化処理された平均一次粒径が0.005〜0.02μm
の範囲にある第2無機微粒子を用いるようにしたのは、
この第2無機微粒子によってトナーの流動性を向上させ
ると共に、トナーにおける耐環境安定性や帯電性を高め
るためである。そして、この第2無機微粒子として、平
均一次粒径が0.02μm以下のものを用いるようにし
たのは、平均一次粒径が0.02μmより大きいものを
用いると、この第2無機微粒子がトナーの表面に上手く
付着せず、トナーに十分な流動性を付与することができ
なくなるためであり、好ましくは平均一次粒径が0.0
07〜0.17μmの範囲にある第2無機微粒子を用い
るようにする。
【0048】また、このような第2無機微粒子をトナー
に添加するにあたって、その添加量が少ないと、トナー
の流動性等を十分に向上させることができない一方、そ
の添加量が多くなりすぎると、トナーの帯電性が低下し
て、トナーが飛散したり、形成される画像にカブリが発
生したりするため、トナーに対する第2無機微粒子の添
加量を0.05〜1.0重量%、好ましくは0.1〜
0.5重量%になるようにする。
【0049】また、第2無機微粒子を表面処理する疎水
化剤としては上述した疎水化剤を使用することができ、
その疎水化度が30%以上、好ましくは30〜90%に
なるように表面処理された無機微粒子を使用することが
望ましい。このように疎水化された第2無機微粒子を使
用することにより、高温高湿時においてもトナー帯電量
低下が生じないようにすることができる。また、必要に
応じて第2無機微粒子も上述したアミノ系表面処理剤に
よって表面処理してもよく、正荷電性を向上させること
ができる。
【0050】また、この発明における現像剤において
は、上記のようなトナーと第1及び第2の各無機微粒子
の他にキャリアを混合させて使用することができ、この
ようなキャリアとしては、従来より用いられている公知
のキャリアを使用することができる。
【0051】ここで、この現像剤において使用するキャ
リアの粒径が小さいと、感光体に対するキャリア付着が
発生しやすくなる一方、その粒径が大きくなりすぎる
と、高精細な画像の再現性が悪くなるため、体積平均粒
径が15〜80μm、好ましくは20〜70μmの範囲
にあるものを用いるようにする。
【0052】また、このキャリアにおける動的電流値が
低いと、キャリアの電気抵抗が高くなりすぎ、感光体に
トナーを十分に供給できなくなり、現像効率が非常に悪
くなる一方、動的電流値が大きいと、キャリアの電気抵
抗が低くなりすぎ、形成される画像に白抜け等が発生す
るため、動的電流値が5〜120nA、好ましくは10
〜110nAのものを用いるようにする。
【0053】
【実施例】以下、この発明の現像剤について実施例を挙
げて具体的に説明すると共に、この実施例の現像剤がア
モルファスシリコン系感光体に形成された静電潜像を現
像するのに適していることを比較例を挙げて明らかにす
る。
【0054】ここで、実施例においては、下記のように
して製造した3種類のキャリアC1〜C3を用いるよう
にした。
【0055】(キャリアC1)このキャリアC1におい
ては、そのバインダー樹脂に使用するポリエステル樹脂
を下記のようにして製造した。
【0056】ここで、このポリエステル樹脂を製造する
にあたっては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン350g
と、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン330gと、イソフタ
ル酸400gと、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸
80gと、ジブチル錫オキシド2gとをガラス製の3リ
ットルの4つ口フラスコに入れ、このフラスコに温度計
とステンレス製撹拌棒と流下式コンデンサーと窒素導入
管とを取り付け、マントルヒーターの中で窒素気流下に
おいて200℃の温度で撹拌しながら反応させてポリエ
ステル樹脂を得た。ここで、このポリエステル樹脂の酸
価は30KOHmg/g、ガラス転移点Tgは65℃で
あった。なお、酸価はJIS K5400法により測定
した。
【0057】そして、このポリエステル樹脂を100重
量部、磁性粉(チタン工業社製;RB−BL)を550
重量部、BET表面積が980m2 /g,pHが9.5
のカーボンブラック(ライオン油脂社製;ケッチェンブ
ラックEC)を5重量部、BET表面積が250m2
gの疎水性シリカ(日本アエロジル社製;R976)を
3重量部の割合にし、これらをヘンシェルミキサーで十
分混合した後、ベント二軸混練装置により180℃で溶
融混練し、その後、これをフェザーミルにより粗粉砕
し、更にジェット粉砕機(IDS−2型)により微粉砕
した後、これを風力分級し、更にサフュージングシステ
ム(日本ニューマチック工業社製;SFS−1型)によ
り300℃で加熱処理し、体積平均粒径が65μmにな
ったキャリアC1を得た。なお、キャリアの体積平均粒
径については、コールターマルチサイザー(コールター
社製)を用い、280μmのアパーチャーチューブで粒
径別相対重量分布を測定した。
【0058】(キャリアC2)このキャリアC2におい
ては、このバインダー樹脂に使用するスチレン系共重合
樹脂を下記のようにして製造した。
【0059】ここで、このスチレン系共重合樹脂を製造
するにあたっては、スチレン120gと、ブチルメタク
リレート75gと、メタクリル酸5gとを窒素置換した
フラスコ内に仕込み、内部温度を130℃に昇温させた
後、この温度で10時間重合を行ない、その後、キシレ
ンを100g加え、更にアゾビスイソブチロニトリル
0.5gをキシレン100gに溶解させた溶液を140
℃に保ちながら10時間かけて連続添加し、更に2時間
重合を行なってスチレン系共重合樹脂を得た。なお、こ
のスチレン系共重合樹脂の酸化は3KOHmg/g、ガ
ラス転移点Tgは60℃であった。
【0060】そして、このスチレン系共重合樹脂を10
0重量部、磁性粉(戸田工業社製;EPT−1000)
を450重量部、BET比表面積が950m2 /g,p
Hが9.5のカーボンブラック(ライオン油脂社製;ケ
ッチェンブラックEC)を5重量部、BET比表面積が
170m2 /gの疎水性シリカ(ワッカー社製;H20
00)を2重量部の割合で用い、それ以外については、
上記のキャリアC1の場合と同様にして体積平均粒径が
45μmになったキャリアC2を得た。
【0061】(キャリアC3)キャリアC3において
は、上記のキャリアC1において用いたポリエステル樹
脂を100重量部、磁性粉(TDK社製;MFP−2)
を200重量部、BET比表面積が980m2 /g,p
Hが9.5のカーボンブラック(ライオン油脂社製;ケ
ッチェンブラックEC)を5重量部、BET比表面積が
250m2 /gの疎水性シリカ(日本アエロジル社製;
R976)を3重量部の割合で用いるようにし、それ以
外については、上記のキャリアC1の場合と同様にして
体積平均粒径が25μmになったキャリアC3を得た。
【0062】次に、上記のようにして得たキャリアC1
〜C3について動的電流値を求め、その結果を下記の表
1に示した。
【0063】ここで、キャリアC1〜C3における動的
電流値を求めるにあたっては、図5に示すように、内部
にマグネットローラ21が設けられて磁束密度が100
0ガウスになったスリーブローラ22上に5gのキャリ
アCを供給すると共に、このスリーブローラ22と電極
管23との間隔を1μmに設定し、上記マグネットロー
ラ21を50rpmで回転させると共に、電源24から
500Vのバイアス電圧を印加し、キャリアCを通して
電極管23に流れた電流値を電流計25によって測定
し、この電流値を動的電流値として表1に示した。
【0064】
【表1】
【0065】また、正帯電性のトナーとしては、下記の
ようにして製造した8種類のトナーt1〜t8を用いる
ようにした。
【0066】(トナーt1)トナーt1を製造するにあ
たっては、バインダー樹脂として、下記の表2に示すよ
うに、ゲルパーミエションクロマトグラフィー(日本分
光工業社製;807−IT型)によって測定した分子量
が5000にピーク(ピーク値1)を有する低分子量
(L)のスチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸ブ
チル−メタクリル酸共重合体(モノマー重量比=7:
1.4:1.4:0.2)50重量部と、分子量が21
9000にピーク(ピーク値2)を有する高分子量
(H)のスチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸ブ
チル−メタクリル酸共重合体(モノマー重量比=6:
1.9:1.9:0.2)50重量部とからなる熱可塑
性のスチレン−アクリル共重合樹脂を用いるようにし
た。
【0067】そして、このスチレン−アクリル共重合樹
脂100重量部に、オフセット防止剤である軟化点が約
145℃のポリプロピレンワックス(三洋化成社製;ビ
スコール660P)を4重量部、カーボンブラック(キ
ャボット社製;モーガルL)を10重量部、ニグロシン
染料(オリエント化学社製;ニグロシンベースEX)を
5.0重量部、4級アンモニウム塩(オリエント化学社
製;P−53)を0.5重量部の割合で加え、この原料
を容量9リットルのヘンシェルミキサーに入れて300
0rpmで3分間混合した。
【0068】そして、この混合物を混練機(池貝機販社
製;PCM30)で連続押し出し混練し、この混練物を
冷却した後、フェザーミル(2mmメッシュ)で粗粉砕
し、この粗粉砕物を機械式粉砕機(川崎重工業社製;ク
リプトロンKTM−0型)で11μmまで微粉砕し、自
然気流式分級機(日本ニューマチック社製;ジェットミ
ル粉砕機IDS−2型)で粗粉をカットし、更に機械式
分級機(ホソカワミクロン社製;ティープレックス超微
粉分級機50ATP)で微粉をカットし、体積平均粒径
が11.0μmになったトナーt1を得た。なお、トナ
ーの体積平均粒径については、コールターマルチサイザ
ー(コールター社製)を用い、100μmのアパーチャ
ーチューブで粒径別相対重量分布を測定した。
【0069】(トナーt2)トナーt2を製造するにあ
たっては、表2に示すように、上記のトナーt1の製造
に用いたオフセット防止剤(三洋化成社製;ビスコール
660P)の量だけを6重量部に変更し、それ以外につ
いては、トナーt1の場合と同様にして体積平均粒径が
11.1μmになったトナーt2を製造した。
【0070】(トナーt3)トナーt3を製造するにあ
たっては、表2に示すように、トナーt1の製造に用い
たオフセット防止剤(三洋化成社製;ビスコール660
P)の量だけを3重量部に変更し、それ以外について
は、トナーt1の場合と同様にして体積平均粒径が1
0.9μmになったトナーt3を製造した。
【0071】(トナーt4)トナーt4を製造するにあ
たっては、表2に示すように、バインダー樹脂として、
分子量6700にピーク(ピーク値1)を有する低分子
量(L)のスチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸
ブチル−メタクリル酸共重合体(モノマー重量比=7.
2:1.3:1.3:0.2)60重量部と、分子量4
12000にピーク(ピーク値2)を有する高分子量
(H)のスチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸ブ
チル−メタクリル酸共重合体(モノマー重量比=6.
2:1.8:1.8:0.2)40重量部とからなる熱
可塑性のスチレン−アクリル共重合樹脂を用いるように
した。
【0072】そして、このスチレン−アクリル共重合樹
脂100重量部に、上記のオフセット防止剤(三洋化成
社製;ビスコール660P)を6重量部を加えるように
し、それ以外のカーボンブラック等についてはトナーt
1の場合と同じ割合にし、その後は、トナーt1の場合
と同様にして体積平均粒径が11.1μmになったトナ
ーt4を製造した。
【0073】(トナーt5)トナーt5を製造するにあ
たっては、表2に示すように、バインダー樹脂として、
分子量3200にピーク(ピーク値1)を有する低分子
量(L)のスチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸
ブチル−メタクリル酸共重合体(モノマー重量比=6.
6:1.6:1.6:0.2)40重量部と、分子量1
21000にピーク(ピーク値2)を有する高分子量
(H)のスチレン−アクリル酸ブチル−メタクリル酸ブ
チル−メタクリル酸共重合体(モノマー重量比=5.
8:2.0:2.0:0.2)60重量部とからなる熱
可塑性のスチレン−アクリル共重合樹脂を用いるように
した。
【0074】そして、このスチレン−アクリル共重合樹
脂100重量部に、オフセット防止剤として軟化点が約
152℃のポリプロピレンワックス(三洋化成社製;ビ
スコール330P)を3重量部加えるようにし、それ以
外のカーボンブラック等についてはトナーt1の場合と
同じ割合にし、その後は、トナーt1の場合と同様にし
て体積平均粒径が10.9μmになったトナーt5を製
造した。
【0075】(トナーt6)トナーt6を製造するにあ
たっては、表2に示すように、トナーt1の製造に用い
たオフセット防止剤を変更させ、軟化点が約150℃の
ポリプロピレンワックス(三洋化成社製;ビスコール5
50P)を4重量部加えるようにし、それ以外について
は、トナーt1の場合と同様にして体積平均粒径が1
1.0μmになったトナーt6を製造した。
【0076】(トナーt7)トナーt7を製造するにあ
たっては、表2に示すように、トナーt6の製造に使用
したオフセット防止剤(三洋化成社製;ビスコール55
0P)を7重量部加えるようにし、それ以外について
は、トナーt1の場合と同様にして体積平均粒径が1
1.3μmになったトナーt7を製造した。
【0077】(トナーt8)トナーt8を製造するにあ
たっては、表2に示すように、そのバインダー樹脂に、
上記のトナーt5の製造に用いたスチレン−アクリル共
重合樹脂を用い、またオフセット防止剤としてトナーt
6の製造に使用したオフセット防止剤(三洋化成社製;
ビスコール550P)を2重量部用いるようにし、それ
以外については、トナーt1の場合と同様にして体積平
均粒径が10.7μmになったトナーt8を製造した。
【0078】
【表2】
【0079】また、上記のようにして製造したトナーt
1〜t8における投影面積の平均値S及び投影像におけ
る最大長の平均値Lを測定して、トナーt1〜t8の形
状係数を前記の式(1)により求め、その結果を下記の
表3にトナーt1〜t8の体積平均粒径や個数平均粒径
と合わせて示した。
【0080】
【表3】
【0081】また、上記の第1無機微粒子としては、下
記のようにして製造した7種類の第1無機微粒子A1〜
A7を用いるようにした。
【0082】(第1無機微粒子A1)第1無機微粒子A
1を製造するにあたっては、個数平均粒径が1.0μm
のルチル型チタニアを水系中で混合撹拌しながら、n−
ヘキシルメトキシシランが固形分換算でチタニアの15
重量%になるように、またγ−アミノプロピルトリエト
キシシランが5重量%になるように添加して混合し、こ
れを乾燥し、解砕して疎水化度が65%になった第1無
機微粒子A1を得た。
【0083】ここで、上記の疎水化度については、De
gussa法によるぬれ特性測定法に基づき、試料0.
2gを100mlのビーカーに採取し、純水50mlを
加え、これを撹拌しながら、液面下へメタノールを加
え、液面上に試料が認められなくなった点を終点とし、
要したメタノール量Xから下記の式により疎水化度を算
出した。 疎水化度={X/(50+X)}×100
【0084】(第1無機微粒子A2)第1無機微粒子A
2を製造するにあたっては、気相法によって得られた平
均一次粒径が0.04μmのシリカを水系中で混合撹拌
しながら、n−オクチルメトキシシランが固形分換算で
シリカの20重量%になるように、またγ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランが5重量%になるように添加し
て混合し、これを乾燥させて解砕して疎水化度が75%
で、凝集粒子の平均粒径が0.2μmになった第1無機
微粒子A2を得た。
【0085】(第1無機微粒子A3)第1無機微粒子A
3を製造するにあたっては、個数平均粒径が0.5μm
のフェライトを用い、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン5重量%に代えてアミノシリコーンオイル10重
量%を使用する以外は、第1無機微粒子A1の場合と同
様にして、疎水化度が20%になった第1無機微粒子A
3を得た。
【0086】(第1無機微粒子A4)第1無機微粒子A
4を製造するにあたっては、個数平均粒径が0.5μm
のマグネタイトを用い、それ以外については、第1無機
微粒子A3の場合と同様にして、疎水化度が20%にな
った第1無機微粒子A4を得た。
【0087】(第1無機微粒子A5)第1無機微粒子A
5を製造するにあたっては、個数平均粒径が3μmのジ
ルコン酸ストロンチウムを用い、それ以外については、
第1無機微粒子A3の場合と同様にして、疎水化度が2
0%になった第1無機微粒子A5を得た。
【0088】(第1無機微粒子A6)第1無機微粒子A
6を製造するにあたっては、湿式法によって得られた個
数平均粒径が1μmのシリカを用い、それ以外について
は、第1無機微粒子A1の場合と同様にして、疎水化度
が40%になった第1無機微粒子A6を得た。
【0089】(第1無機微粒子A7)第1無機微粒子A
7を製造するにあたっては、個数平均粒径が1μmのア
ルミナを用い、それ以外については、第1無機微粒子A
1の場合と同様にして、疎水化度が50%になった第1
無機微粒子A7を得た。
【0090】また、疎水化処理された第2無機微粒子と
しては、下記の3種類の第2無機微粒子B1〜B3を用
いるようにした。
【0091】ここで、第2無機微粒子B1としては、平
均一次粒径が0.016μmの疎水性シリカ(日本アエ
ロジル社製;R972、疎水化度40%)を、第2無機
微粒子B2としては、平均一次粒径が0.012μmに
なった疎水性シリカ(日本アエロジル社製;R974、
疎水化度35%)を、第2無機微粒子B3としては、平
均一次粒径が0.009μmになった疎水性シリカ(日
本アエロジル社製;R976、疎水化度30%)を、第
2無機微粒子B4としては、平均一次粒径が0.012
μmになった疎水化剤とアミノシランカップリング剤で
表面処理された疎水性シリカ(日本アエロジル社製;R
A200HS、疎水化度65%)を用いるようにした。
【0092】次に、上記のキャリアC1〜C3、トナー
t1〜t8、第1無機微粒子A1〜A7及び第2無機微
粒子B1〜B4を用いて、表4に示すように、実施例1
〜8及び比較例1,2の現像剤を調整するようにした。
【0093】(実施例1)この実施例においては、トナ
ーt1に対して第1無機微粒子A3を1重量%、第2無
機微粒子B2を0.2重量%添加させて処理を行ない、
これにキャリアC1を混合させてトナー混合比が5重量
%になった現像剤を調整した。
【0094】(実施例2)この実施例においては、トナ
ーt2に対して第1無機微粒子A4を1重量%、第2無
機微粒子B3を0.1重量%添加させて処理を行ない、
これにキャリアC2を混合させてトナー混合比が5重量
%になった現像剤を調整した。
【0095】(実施例3)この実施例においては、トナ
ーt3に対して第1無機微粒子A5を3重量%、第2無
機微粒子B1を0.4重量%添加させて処理を行ない、
これにキャリアC3を混合させてトナー混合比が10重
量%になった現像剤を調整した。
【0096】(実施例4)この実施例においては、トナ
ーt4に対して第1無機微粒子A6を2重量%、第2無
機微粒子B2を0.15重量%添加させて処理を行な
い、これにキャリアC1を混合させてトナー混合比が5
重量%になった現像剤を調整した。
【0097】(実施例5)この実施例においては、トナ
ーt5に対して第1無機微粒子A7を2重量%、第2無
機微粒子B2を0.15重量%添加させて処理を行な
い、これにキャリアC1を混合させてトナー混合比が5
重量%になった現像剤を調整した。
【0098】(実施例6)この実施例においては、トナ
ーt6に対して第1無機微粒子A1を2重量%、第2無
機微粒子B2を0.15重量%添加させて処理を行な
い、これにキャリアC1を混合させてトナー混合比が5
重量%になった現像剤を調整した。
【0099】(実施例7)この実施例においては、トナ
ーt6に対して第1無機微粒子A2を0.3重量%、第
2無機微粒子B2を0.15重量%添加させて処理を行
ない、これにキャリアC1を混合させてトナー混合比が
5重量%になった現像剤を調整した。
【0100】(実施例8)この実施例においては、トナ
ーt1に対して第1無機微粒子A3を1重量%、第2無
機微粒子B4を0.15重量%添加させて処理を行な
い、これにキャリアC1を混合させてトナー混合比が5
重量%になった現像剤を調整した。
【0101】(比較例1)この比較例においては、トナ
ーt7に対して、第1無機微粒子を加えずに第2無機微
粒子B2だけを0.15重量%添加させて処理を行な
い、これにキャリアC1を混合させてトナー混合比が5
重量%になった現像剤を調整した。
【0102】(比較例2)この比較例においては、トナ
ーt8に対して、第2無機微粒子を加えずに第1無機微
粒子A7だけを3重量%添加させて処理を行ない、これ
にキャリアC1を混合させてトナー混合比が5重量%に
なった現像剤を調整した。
【0103】
【表4】
【0104】次に、上記の実施例1〜8及び比較例1,
2の現像剤について、流動性,耐環境性,フィルミング
性,トナー帯電量及びカブリについての評価を行ない、
その結果を下記の表5に示すようにした。
【0105】ここで、各現像剤における流動性について
は、現像剤に用いたトナーの見掛けかさ比重(g/c
c)をパウダーテスター(ホソカワミクロン社製)によ
り測定し、見掛けかさ比重が0.380以上の場合を
○、0.360以上0.380未満の場合を△、0.3
60未満の場合を×として評価し、その結果を表5に示
した。
【0106】また、各現像剤における耐環境性について
は、上記の各現像剤をそれぞれ温度10℃、相対湿度1
5%の下で24時間曝した後の帯電量を測定し、さらに
温度30℃、相対湿度85%の下で24時間曝した後の
帯電量を測定し、両帯電量の差を求め、この差が5μC
/g未満の良好な場合を○、5〜10μC/gの範囲で
実用上使用可能な場合を△、10μC/gより大きくな
って実用上問題がある場合を×で表5に示した。
【0107】また、各現像剤におけるトナー帯電量につ
いては、各現像剤をそれぞれ50ccのポリ容器に入
れ、回転架台に置いて120rpmで10分間回転させ
た各現像剤を調整した。
【0108】そして、図6に示す装置を用い、上記のよ
うに調整した各現像剤をそれぞれ精密天秤で1g計量
し、このように計量した各現像剤をそれぞれ導電性スリ
ーブ31の表面全体に均一になるように載せると共に、
この導電性スリーブ31内に設けられたマグネットロー
ル32の回転数を100rpmにセットし、バイアス電
源33からバイアス電圧をトナーの帯電電位と逆に3k
V印加し、30秒間上記のマグネットロール32を回転
させ、このマグネットロール32を停止した時点で円筒
電極34における電位Vmを読み取ると共に、上記の導
電性スリーブ31からこの円筒電極34に付着したトナ
ーの重量を精密天秤で計量し、各トナーの平均帯電量
(μC/g)を求めるようにした。
【0109】また、上記の各現像剤におけるフィルミン
グ性やカブリを評価するにあたり、実施例1,2,4〜
8及び比較例1,2の各現像剤については、それぞれ市
販の複写機(ミノルタ社製;EP9765)の感光体ド
ラムをアモルファスシリコン系感光体に変更し、現像装
置の現像バイアス等を下記の通り変更したものを使用し
た。
【0110】ここで、アモルファスシリコン系感光体に
形成された静電潜像を反転現像させる現像装置は、図7
に示すように、アモルファスシリコン系感光体からなる
感光体ドラムPと対向するようにして現像スリーブ41
を設けると共に、この現像スリーブ41の内周側に複数
の磁極N,S,…が設けられたマグネットローラ42を
固定配置させ、この装置本体40の内部に上記の現像剤
を収容させ、この現像剤を装置本体40内に設けられた
バケットローラ43により混合撹拌させて上記の現像ス
リーブ41に供給するようになっている。
【0111】そして、上記の感光体ドラムPと現像スリ
ーブ41とを回転させ、上記のマグネットローラ42の
磁気力により現像剤を現像スリーブ41上に拘束させ
て、この現像スリーブ41の回転に伴って現像剤を感光
体ドラムP側に搬送させ、このように搬送される現像剤
の量を規制部材44により規制し、30〜70mg/c
2 、好ましくは40〜60mg/cm2 の現像剤を感
光体ドラムPと対向する現像領域に導き、現像スリーブ
41に直流電源45から直流バイアス電圧を印加し、現
像領域に直流電界を作用させて反転現像を行なうように
なっている。また、この際使用するキャリアは体積平均
粒径が40〜80μm、動的電流値が40〜120nA
になったものを使用することが好ましい。
【0112】ここで、この現像装置に上記各実施例及び
比較例の現像剤を用いてアモルファスシリコン系感光体
からなる感光体ドラムPに形成された静電潜像を現像す
るにあたっては、感光体ドラムPの初期表面電位を+7
00Vにし、露光された部分における表面電位が+80
Vになるようにすると共に、現像スリーブ41によって
現像領域に搬送される現像剤dの量を45mg/cm
2 、感光体ドラムPと現像スリーブ41とが対向する間
隔Dsを0.7mm、感光体ドラムPの周速度を460
mm/s、現像スリーブ41の周速度を380mm/
s、上記の直流電源45から+500Vの直流電圧を現
像バイアス電圧として現像スリーブ41に印加して、反
転現像を行なうようにした。
【0113】一方、実施例3の現像剤についてフィルミ
ング性やカブリを評価するにあたっては、図8に示す現
像装置を使用するようにした。
【0114】ここで、図8に示す現像装置も、アモルフ
ァスシリコン系感光体からなる感光体ドラムPと所要間
隔Dsを介して対向するように現像スリーブ41を設け
ると共に、この現像スリーブ41の内周側に複数の磁極
N,S,…が設けられたマグネットローラ42を固定配
置させ、この装置本体40の内部に現像剤dを収容さ
せ、この現像剤dを装置本体40内に設けられた混合撹
拌部材46により混合撹拌させて現像スリーブ41に供
給するようになっている。
【0115】そして、上記の感光体ドラムPと現像スリ
ーブ41とを回転させ、マグネットローラ42の磁気力
により現像剤dを現像スリーブ41上に拘束しながら、
この現像スリーブ41の回転に伴って現像剤dを感光体
ドラムP側に搬送し、このように搬送される現像剤dの
量を規制部材44により規制して、0.5〜10mg/
cm2 、好ましくは1〜7mg/cm2 の現像剤を感光
体ドラムPと対向する現像領域に導き、現像スリーブ4
1に接続された交流電源47と直流電源45とから直流
電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印加
し、現像領域に振動電界を作用させて反転現像を行なう
ようになっている。また、この際使用するキャリアは体
積平均粒径が15〜40μm、動的電流値が5〜40n
Aになったものを使用することが好ましい。
【0116】ここで、この現像装置に実施例3の現像剤
を用いてアモルファスシリコン系感光体からなる感光体
ドラムPに形成された静電潜像を現像するにあたって
は、感光体ドラムPの初期表面電位を+700Vにし、
露光された部分における表面電位が+80Vになるよう
にすると共に、現像スリーブ41によって現像領域に搬
送される現像剤dの量を5mg/cm2 、感光体ドラム
Pと現像スリーブ41とが対向する間隔Dsを0.3m
m、感光体2の周速度を165mm/s、現像スリーブ
41の周速度を300mm/s、上記の交流電源47と
直流電源45とから+500Vの直流電圧にピーク・ピ
ーク値Vp-p が1.5kV,周波数が2.5kHzの矩
形波でduty比(現像:回収)が1:1になった交流
電圧が重畳された現像バイアス電圧を現像スリーブ41
に印加して振動電界を作用させ、反転現像を行なうよう
にした。
【0117】そして、フィルミング性の評価について
は、各現像剤についてそれぞれ黒の比率が6%の原稿を
用いて5万枚の複写を行なった後、目視により評価し、
フィルミングが全く観察されなかった場合を○、感光体
の表面にフィルミングが発生した場合を△、画像形成さ
れた紙面上にフィルミングによるノイズが発生した場合
を×で示した。
【0118】また、カブリの評価についても、各現像剤
についてそれぞれ黒の比率が6%の原稿を用いて5万枚
の複写を行なった後、形成された画像を目視により評価
し、カブリがほとんど観察されなかった場合を○、カブ
リが若干認められたが実用上問題にはならない場合を
△、カブリが多かった場合を×で示した。
【0119】
【表5】
【0120】この結果、トナーに前記のような第1無機
微粒子と第2無機微粒子との両方を加えた各実施例の現
像剤を用いた場合には、現像剤の流動性や耐環境安定性
が向上されると共に、アモルファスシリコン系感光体の
表面におけるフィルミングも十分に抑制されたが、第1
無機微粒子を加えなかった比較例1の現像剤において
は、アモルファスシリコン系感光体の表面におけるフィ
ルミングを十分に抑制することができず、また第2無機
微粒子を加えなかった比較例2の現像剤においては、現
像剤の流動性や耐環境安定性が悪くなり、形成された画
像にカブリが発生した。
【0121】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
現像剤においては、正帯電性のトナーと合わせて、アミ
ノシランカップリング剤及びアミノシリコーンオイルか
ら選択される少なくとも1種の表面処理剤によって表面
処理された平均粒径が0.1〜3μmの第1無機微粒子
と、疎水化処理された平均一次粒径が0.005〜0.
02μmの第2無機微粒子とを含有させたため、第1無
機微粒子によりアモルファスシリコン系感光体の表面が
研磨されるようになり、タルク,炭酸カルシウム等の填
料やトナー成分等がアモルファスシリコン系感光体の表
面にフィルミングされるのが抑制されるようになり、ま
た第2無機微粒子によって現像剤の流動性が向上すると
共に、正帯電性のトナーが適切に帯電されるようにな
り、トナーが飛散したり、形成される画像にカブリや濃
度ムラ等が発生するのも抑制され、良好な画像が安定し
て得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の現像剤におけるトナーを製造するの
に使用することが好ましい機械式粉砕機の概略説明図で
ある。
【図2】図1に示した機械式粉砕機におけるローターと
ライナーの状態を示した部分説明図である。
【図3】この発明の現像剤におけるトナーを製造するの
に使用することが好ましいティープレックスマルチホイ
ール型分級機の概略説明図である。
【図4】図3に示したティープレックスマルチホイール
型分級機に使用される分級ローターの概略斜視図であ
る。
【図5】キャリアにおける動的電流値を測定する状態を
示した概略説明図である。
【図6】トナーの帯電量を測定するのに使用した装置の
概略説明図である。
【図7】実施例1,2,4〜8及び比較例1,2の各現
像剤の評価を行なうのに使用した現像装置の概略説明図
である。
【図8】実施例3の現像剤の評価を行なうのに使用した
現像装置の概略説明図である。
【符号の説明】
d 現像剤 P アモルファスシリコン系感光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 御厨 義博 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 石田 健 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正帯電されたアモルファスシリコン系感
    光体に形成された静電潜像を反転現像するのに使用する
    現像剤であって、少なくとも、正帯電性のトナーと、ア
    ミノシランカップリング剤及びアミノシリコーンオイル
    から選択される少なくとも1種の表面処理剤によって表
    面処理された個数平均粒径が0.1〜3μmの範囲にあ
    る第1無機微粒子と、疎水化処理された平均一次粒径が
    0.005〜0.02μmの範囲にある第2無機微粒子
    とを含有することを特徴とする現像剤。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した現像剤において、上
    記の第1無機微粒子がさらに疎水化処理されていること
    を特徴とする現像剤。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載した現像剤におい
    て、上記の第2無機微粒子がさらにアミノシランカップ
    リング剤及びアミノシリコーンオイルから選択される少
    なくとも1種の表面処理剤によって表面処理されたこと
    を特徴とする現像剤。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載した現
    像剤において、上記の第1無機微粒子が、気相法により
    得られた平均一次粒径が0.03〜0.05μmの範囲
    にあるシリカ微粒子が凝集されて個数平均粒径が0.1
    〜3μmの範囲になった凝集シリカ微粒子、湿式法によ
    り得られた個数平均粒径が0.1〜3μmの範囲にある
    シリカ微粒子、個数平均粒径が0.5〜3μmの範囲に
    あるジルコン酸金属微粒子、個数平均粒径が0.5〜3
    μmの範囲にある二酸化チタン微粒子、個数平均粒径が
    0.1〜3μmの範囲にあるフェライト微粒子、個数平
    均粒径が0.1〜3μmの範囲にあるマグネタイト微粒
    子の群より選択される少なくとも1種の微粒子で構成さ
    れていることを特徴とする現像剤。
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